祁紅巖，常國祥，梁燕華，徐益民，李 滿

（黑龍江科技大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150022）

國內(nèi)很多院校在不同時(shí)期進(jìn)行了《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程體系改革，但大多為理論研究，因?yàn)楦鞣N原因限制實(shí)際應(yīng)用比較少?！队?jì)算機(jī)控制技術(shù)》作為電氣信息類重要的專業(yè)課，由于與工程實(shí)際聯(lián)系較緊密，并且直接涉及到學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)等問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，由于正處于畢業(yè)設(shè)計(jì)的前夕，所以對(duì)于將來所要從事的研究領(lǐng)域均十分感興趣，非常希望了解本專業(yè)目前在國內(nèi)外的技術(shù)動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨向。因此，《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程體系改革勢在必行。

一、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”理論教學(xué)模式改革

1.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性

一個(gè)老師不論課程講得多好，如果學(xué)生對(duì)所講的內(nèi)容不感興趣、感覺沒有什么用，他就不會(huì)努力去學(xué)習(xí)這門課程，這樣的教學(xué)一定是不成功的。為了盡量避免學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程的誤解，對(duì)其失去興趣，剛剛開始上課時(shí)，任課教師盡量不要講授太多和太深的理論知識(shí)，可結(jié)合學(xué)生所學(xué)的專業(yè)，進(jìn)行現(xiàn)場參觀或動(dòng)畫演示。應(yīng)用實(shí)例的有效引入，不僅可以讓學(xué)生多多了解計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的實(shí)用性，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在教學(xué)的過程中，把計(jì)算機(jī)控制和自動(dòng)控制原理的相關(guān)理論進(jìn)行對(duì)比講解，例如，在講解穩(wěn)定性的時(shí)候，我們可以復(fù)習(xí)在自動(dòng)控制原理中穩(wěn)定性的定義以及判別穩(wěn)定性的方法，從而引出在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中穩(wěn)定性的定義和相應(yīng)的判別方法，這樣更有利于知識(shí)的學(xué)習(xí)。

2.精心選擇教材，吃透教材，形成適合教學(xué)的講義

任課教師拿到教材后，應(yīng)該盡早地備課。教師不僅要吃透教材，還要做到融會(huì)貫通，并且能夠舉一反三。這樣才能從整體上把握教材，才能根據(jù)教學(xué)大綱的要求，進(jìn)行合理地安排教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時(shí)數(shù)，包括理論課和實(shí)踐課等。教師應(yīng)當(dāng)發(fā)揮創(chuàng)造性，還應(yīng)該有自己的風(fēng)格，不能“照本宣科”，在授課的過程中要適當(dāng)?shù)卮┎逡恍?shí)際資料，從而可以形成適合教學(xué)的講義，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。

3.利用多媒體演示課件進(jìn)行教學(xué)，并利用matl a b/sim ul ink進(jìn)行仿真演示

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程是工科類電氣相關(guān)專業(yè)主干課程之一，這門課程具有難于理解、概念抽象、數(shù)學(xué)理論強(qiáng)等基本特征。在教學(xué)過程中，為了使學(xué)生更好地理解知識(shí)，可以利用matlab/simulink進(jìn)行仿真演示。例如在講解數(shù)字PID控制器時(shí)，我們可以通過simulink仿真來講解，先仿真只有P控制時(shí)的單位階躍響應(yīng)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)比例參數(shù)，這樣可以清晰地看出P的作用；接著加入積分作用，可以看出引入I作用后，在控制效果上得到了什么改善；最后引入微分作用，再看看引入D后，控制效果又得到了什么改善，通過這樣的講解方法，同學(xué)們自己就可以總結(jié)出PID每一項(xiàng)的作用。

4.開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

因?yàn)椤坝?jì)算機(jī)控制技術(shù)”這樣的課程，內(nèi)容既多又細(xì)、而且應(yīng)用性強(qiáng)，在課堂教學(xué)中不可能面面俱到。所以利用現(xiàn)代化的手段建立信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是必要的。教師把任課中用到的教學(xué)資料、多媒體課件和程序傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，這樣學(xué)生就可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能學(xué)習(xí)到《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程，同時(shí)為了及時(shí)地和學(xué)生進(jìn)行交流，應(yīng)該建立信息網(wǎng)絡(luò)答疑平臺(tái)。

二、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”實(shí)踐教學(xué)模式改革

1.增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力

為了培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，對(duì)理論課與工程實(shí)踐課程進(jìn)行整合，充分利用學(xué)?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的軟硬件資源。為了達(dá)到“理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐促進(jìn)理論”的目的，合理安排理論課程及工程實(shí)踐的課程內(nèi)容。任課教師布置一些實(shí)驗(yàn)課題針對(duì)教學(xué)大綱的要求，讓學(xué)生進(jìn)行一些驗(yàn)證性試驗(yàn)，讓他們把書本上一些東西得以實(shí)現(xiàn)，這樣更加有利于理論教學(xué)；也可以讓學(xué)生選擇科技創(chuàng)新比賽中比較感興趣的課題，指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，學(xué)生來選擇適合的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師通過檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)而來啟發(fā)學(xué)生，并且挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要積極地發(fā)揮引導(dǎo)作用，增強(qiáng)學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)造熱情，針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容促進(jìn)學(xué)生之間的相互討論和交流。除此之外，把與本課程相關(guān)的工程實(shí)踐基地進(jìn)行開放，這樣感興趣的同學(xué)就可以靈活到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.增加綜合實(shí)踐設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

為了讓學(xué)生把課程中的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，課程改革中引入一個(gè)實(shí)際工程案例，這樣可以增強(qiáng)學(xué)生分析以及解決問題的綜合素質(zhì)。例如：實(shí)際工程案例為《步進(jìn)電機(jī)數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)》，采用小型直流步進(jìn)電機(jī)作為隨動(dòng)裝置，控制器可以采用單片機(jī)或DSP等，進(jìn)行一個(gè)步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)生首先確定設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)控制方案進(jìn)行系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，同時(shí)選擇需要的算法，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，觀察系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并做好實(shí)時(shí)記錄并進(jìn)行分析。

3.科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)課題

雖然書本上的知識(shí)是死的，但是科學(xué)研究的課題是活的，因此將平時(shí)的科學(xué)研究的成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)課程，并且將科研工作過程中得出的新知識(shí)、新方法以及一些科研前沿問題及時(shí)添加到教學(xué)內(nèi)容中，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的意識(shí)和能力。

三、采用適當(dāng)?shù)目己朔绞?/h2>

目前，在我們學(xué)校的考試辦法中普遍采用的仍然是閉卷考試。閉卷考試對(duì)基礎(chǔ)理論類的課程教學(xué)中是適用的，但對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這類應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，完全采用閉卷考試，還是有其弊端的。因此，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中采用了開卷考試和閉卷考試相結(jié)合的方式，每種方式所占比例各為50%。在閉卷考試中，主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況；在開卷考試中，學(xué)生要作一個(gè)綜合設(shè)計(jì)，并且要求將自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真演示或者實(shí)物演示，教研室組織相關(guān)的老師對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行演示，并且進(jìn)行公開答辯，從而給出合理的分?jǐn)?shù)，這樣可以考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力。本課程在近兩年的考核中，就是采用的這種閉卷+開卷的方式，效果比較顯著。

四、結(jié)束語

我們?cè)谟?jì)算機(jī)控制技術(shù)課程體系的改革中進(jìn)行了一些有益的探索，取得了較為顯著的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)工作中我們將進(jìn)一步改革理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方法，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。

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